PROGRAMME "Structure de la matière" Programme

DOMAINESCIENCEET
TECHNOLOGIE
PROGRAMME"Structuredelamatière"
Volumehorairesemestriel67h30min
Volumehorairehebdomadaire4h30min
(3H00mincourset1h30minTD)
Semestre1‐15semaines‐
1èreANNEESOCLE
COMMUN
Coef:03
Crédits:06
Programme Nombrede
semaines
CHAPITREI:NOTIONSFONDAMENTALES
1) Etatsetcaractéristiquesmacroscopiquesdesétatsdelamatière
2) Changementsd’étatsdelamatière
3) Notionsd’atome,molécule,moleetNombred’Avogadro
4) Unitédemasseatomique,massemolaireatomiqueetmoléculaire,
volumemolaire
5) Loipondérale:Conservationdelamasse(Lavoisier),réaction
chimique
6) Aspectqualitatifdelamatière:
a‐ Corpspurs,mélangehomogèneethétérogène
b‐ Lessolutions:soluté,solvant,solutionaqueuse,dilutionet
saturation
7) Aspectquantitatifdelamatière:
a‐ Quantitédematière:lenombredemole
b‐ ConcentrationmolaireouMolarité
c‐ Molalité
d‐ Concentrationpondérale
e‐ Fractionpondéraleoumassique
f‐ Titre
g‐ Lafractionmolaire
h‐ ConcentrationnormaleouNormalité
i‐ Massevolumiqueetdensité
8) Loisdessolutionsdiluées:loisdeRaoult
a‐ Ebulliométrie
b‐ Cryométrie
02

CHAPITREII:PRINCIPAUXCONSTITUANTSDELAMATIERE
1) Introduction:ExpériencedeFarady:relationentrelamatièreet
l’électricité
2) Miseenévidencedesconstituantsdelamatièreetdoncdel’atomeet
quelquespropriétésphysiques(masseetcharge)
2.1‐Electron:
a‐ExpériencedeCrookesetcaractéristiquesdesrayonnements
cathodiques
b‐ ExpériencedeJ.J.Thomson:Déterminationdurapport|e|/m
c‐ ExpériencedeMillikan:Déterminationdelacharge|e|del’électron
etdéductiondesamasse
2.2‐Proton:expériencedeGoldstein:miseenévidencedelacharge
positivedunoyau
2.3‐Neutron:expériencedeChadwick:miseenévidenceduneutron
existantdanslenoyau
3) ModèleplanétairedeRutherford
4) Présentationetcaractéristiquesdel’atome(Symbole,numéroatomiqueZ,
numérodemasseA,nombredeproton,neutronsetélectron)
5) Isotopieetabondancerelativedesdifférentsisotopes
6) Séparationdesisotopesetdéterminationdelamasseatomiqueetdela
massemoyenned’unatome:Spectrométriedemasse:spectrographede
Bainbridge
7) Energiedeliaisonetdecohésiondesnoyaux
8) Stabilitédesnoyaux:
a‐ Déterminationdel’énergiedecohésionparnucléon:courbed’Aston
b‐ Stabilitéetnombredenucléons:courbenombredeneutrons
=f(Z:nombredeprotons)
03
CHAPITREIII:RADIOACTIVITE–REACTIONSNUCLEAIRES
1) Radioactiviténaturelle(rayonnementsα,βetγ)
2) Radioactivitéartificielleetlesréactionsnucléaires:
a‐ Lestransmutations
b‐ Fissionnucléaire
c‐ Fusionnucléaire
3) Cinétiquedeladésintégrationradioactive:
a- Loidedécroissanceradioactive
b- Laconstanteradioactiveλ
c- ActivitéradioactiveA
d- LapérioderadioactiveoutempsdedemivieT(out1/2)
4) Applicationsdelaradioactivité:
a‐ Traceurs
b‐ Armesnucléaires
c‐ Sourced’énergie
01

d‐ Datationd’échantillonsanciens
Dangersdelaradioactivité
CHAPITREIV:STRUCUREELECTRONIQUEDEL’ATOME
1) Dualitéonde‐corpuscule:
a- Aspectondulatoiredelalumière:ondeélectromagnétiqueou
lumineuseetspectreélectromagnétique
b- Aspectcorpusculairedelalumière:effetphotoélectrique
2) Interactionentrelalumièreetlamatière:
a‐ Spectred’émissiondel’atomed’hydrogène
b‐ RelationempiriquedeBalmer‐Rydberg
c‐ Notiondesériederaies
3) ModèleatomiquedeBohr:atomed’hydrogène
a‐ LespostulatsdeBohr
b‐ Rayondesorbitesstationnaires
c‐ Energiedel’électronsuruneorbitestationnaire
d‐ Relationentrelenombred’ondeetlesniveauxd’énergie
e‐ Applicationsauxhydrogénoides
f‐ InsuffisancedumodèledeBohr
4) L’atomed’hydrogèneenmécaniqueondulatoire:
a- Dualitéonde‐corpusculeetrelationdeDeBroglie
b- Principed’incertituded’Heisenberg
c- Fonctiond’ondeetéquationdeSchrödinger
d- Résultatsdelarésolutiondel’équationdeSchrödinger
e- Lesnombresquantiquesetnotiond’orbitaleatomique
5) Atomespolyélectroniquesenmécaniqueondulatoire:
a‐ Configurationélectroniquedeséléments:règledeKelechkowsky
b‐ ExceptionsàlarègledeKlechkowski
c‐ Règlesderemplissagedesorbitalesatomique:
b.1‐Leprinciped'exclusiondePauli
b.2‐RègledeHund
d‐ Effetécran:ApproximationdeSlater
04
CHAPITREV:LACLASSIFICATIONPERIODIQUEDESELEMENTS
1) ClassificationpériodiquedeD.Mendeleïev
2) Classificationpériodiquemoderne
3) Letableaupériodiqueestrépartien:ligne(période),colonne(groupe),
sous‐groupeAetB,blocs(s,p,detf),familles(alcalins,alcalino‐terreux,
métauxdetransition,chalcogènes,halogènes,gazraresetlesterres
rares:lanthanidesetlesactinides),métauxetlesnonmétaux
4) Evolutionetpériodicitédespropriétésphysico‐chimiquesdeséléments:
3.1‐Lerayonatomique
3.2‐Lerayonionique
3.4‐Energied’ionisation
3.5 ‐Affinitéélectronique
3.6‐L’électronégativité
02

a- EchelledeMulliken
b- EchelledePauling
c- AllredetRochow
5) Calculdesrayons(atomiqueetionique),lesénergiesd’ionisation
successives,affinitéélectroniqueetl’électronégativité(échellede
Mulliken)parlesrèglesdeSlater
CHAPITREVI:LIAISONSCHIMIQUES
1) LaliaisoncovalentedanslathéoriedeLewis:
a‐ couchedevalence
b‐ Lesdifférentstypesdeliaisons:laliaisoncovalente,laliaisondative,
laliaisonioniqueetlaliaisonpolarisée
c‐ diagrammedeLewisdesmoléculesetdesionsmoléculaires
2) LaLiaisoncovalentepolarisée,momentdipolaireetcaractèreionique
partielledelaliaison
3) Géométriedesmolécules:théoriedeGillespieouVSEPR
4) Laliaisonchimiquedanslemodèlequantique:
4.1‐Théoriedesorbitalesmoléculaires(méthodeLCAO):
a‐Formationetnaturedesliaisons:
‐recouvrementaxial:liaisonσ
‐recouvrementlatéral:liaisonП
b- Aspecténergétique
4.2‐Généralisationauxmoléculesdiatomiqueshomo‐nucléaireset
hétéro‐nucléaires:
a‐ Diagrammeénergétiquedesmolécules
b‐ Ordredeliaison
c‐ propriétésmagnétiques
d- Stabilitédesmolécules:longueurdeliaison,énergiede
dissociationeténergiedeliaison
4.3‐Moléculespolyatomiquesouthéoriedel’hybridationdesorbitales
atomiques:
a‐Hybridationsp
b- Hybridationsp2
c- Hybridationsp3
03